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摘 要：随着我国城乡一体化建设的推行,各个城市的商品房建设快速发展.而近年来各种雷电灾害日渐加大,已经对人们的日常生活产生了严重的危害.本文从雷电对一般民用建筑物的影响出发,结合工作经验,提出了综合的防御措施.
关 键 词：民用建筑 外部防雷 内部防雷 SPD 接地
1.民用建筑物的防雷类别
建筑物从高度分为：低层建筑物、多层建筑物、中高层建筑物、高层建筑物和超高层建筑物.从防雷上来讲,高层建筑物和超高层建筑物在强雷暴日地区,应提升一级按照第二类防雷建筑物来设计；而在多雷暴、少雷暴、高雷暴日地区则按《建筑物防雷设计规范》(2000年版)要求的第三类防雷建筑物来设计.目前,在大多城市的商品房都是高层建筑物的居多.
2.民用建筑物的防雷分类
2.1民用建筑物的外部防雷
现代建筑因为土地使用有限等原因,所以不论什么使用性质的高层建筑物都是智能化建筑,即采用共用接地装置.由基础、承台、地梁、柱子、墙体等钢筋混凝土浇灌至天面形成网格,构成了一个钢筋的法拉第笼,起到了初级的防雷大屏蔽作用.而大多建筑都在天面采用明敷避雷带、避雷短针等作为防直击雷措施.但是随着现代化民用建筑的功能越来越完善,建筑物天面上的设施也越来越多,建筑物屋顶上常有水箱、太阳能热水器、风机等金属设备,这些附属设施的安装要与建筑物本身的防雷系统融合成一体,它们在防直击雷保护范围内的要与建筑物的防雷设施作等电位连接；不在保护范围内的,在做好直击雷防护的同时,还要做好等电位连接.
建筑物屋顶上装有风机、热泵、航空灯、智能型太阳能热水器等电气设备时,把设备外壳与避雷带连成一体这是通常的做法,但往往忽视了重要的一点：即这些电气设备的电源线未加防护不能直接与配电装置相连接.文献[2]第2.5.3条作了如下规定：装有避雷针和避雷线的构架上的照明灯电源线必须采用直埋于土壤中的带金属护层的电缆或穿入金属管的导线、电缆的金属护层或金属管必须接地,埋入土壤中的长度应在10m以上,方可与配电装置的接地网相连或与电源线、低压配电装置相连接.
如果与避雷装置连成一体的电气设备的电源线,未加防护直接与低压配电装置相连接,当遭到雷击时,雷击引起的高电位就会通过电源线传到其它低压配电装置上.与屋顶避雷装置已连成一体的电气设备的外壳,如再与屋内的接地线相连是更严重的错误.因为屋顶遭到雷击时,雷电流就会从避雷带一屋顶电气设备外壳一屋内电气设备外壳,使屋内电气设备外壳出现高电位,这是极其危险的.因此屋顶电气设备的外壳已与避雷装置连成一体后,不允许再与屋内接地线相连.
建筑物外墙上的玻璃幕墙、金属栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连接,以防止侧击雷.
2.2民用建筑物的内部防雷
2.2.1SPD的安装
随着人们的生活水平提高,现代家庭电子电器设备较多,大多数住宅楼的电气设计在总配电箱中设置了电涌保护器,用来防止感应雷的破坏,但是经常存在以下问题：
电涌保护器选型不准确.部分图纸中标注的型号与实际型号不一致或不适用.这就需要设计人员在设计过程中对电涌保护器的选型上一定要准确,既要符合选用SPD的五个原则(根据电涌保护器的类别、性能参数及电源系统要求的最大持续运行电压、电压保护水平、放电电流),又要根据不同的接地系统对SPD进行选型.
未考虑对SPD的保护.部分设计在总配电箱中虽设置了电涌保护器,但未在其上端串连起保护断路器.当通过电涌保护器的电流超过其最大允许通过电流或电涌保护器长期工作于感应过电压时,电涌保护器被击穿造成短路,此时总进线开关跳闸,由于故障电流仍存在,只有电涌保护器被更换后才能重新合闸,这样系统就不能保证供电的连续性,因此要在电涌保护器上串联一个断路器.断路器的额定电流应根据电涌保护器的最大放电电流Imax选择：Imax为40KA时断路器额定电流为20A；ImaX在65KA以上时为断路器额定电流为50A,并采用C型脱扣曲线,其分断能力必须大于安装处的最大短路电流.
对SPD的安装不计算.电源电涌保护器最终的保护对象是弱电系统中的电子、电器设备,它保护的指标是耐压水平,即SPD的有效电压水平小于所保护设备的耐压水平的0.8倍,若达不到,则再增加一级保护,以此类推,直到满足.而在实际操作中,部分同志不考虑保护水平已达到,硬性的在总配电箱安装一级,楼层分配电箱安装二级,电梯配电柜安装保护等措施,给服务对象带来了经济损失.
2.2.2卫生间的等电位连接
随着非金属管件的应用,在工程施工中,认为无金属构件可连,往往将设计的卫生间的等电位设施去掉,这是非常危险的.由于卫生间属于高湿环境,人在洗澡时皮肤湿透人体阻抗急剧下降,接触电压为50v时即可产生过量的人身通过电流而致人死伤,这时一旦发生电热水器漏电或太阳能热水器遭受雷击引入高电位,后果不堪设想.因此在设计和施工安装中必须尽量降低卫生间内各种金属管道、构件间的电压差,不仅将住宅楼外接地连接端子箱引出的接地干线与每层卫生间的环形接地线连接好,而且要将卫生间内的各种管道接口及各种金属构件(浴巾杆、金属扶手、地面预埋件及金属管件等)连为一体,作可靠连接.购买的浴盆应有等电位连接预留端子.
各种进出建筑物的电缆线、低压架空线路等应符合规范要求.
3.民用建筑物的接地系统
接地问题是防雷系统的基础性工作,良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一,特别是现代智能建筑都采用共用接地系统.所以每个建筑物都要考虑哪种接地方式的效果最好和最经济.当钢筋混凝土结构的建筑物符合规范条件时,应利用基础内的钢筋作为接地装置.不要硬性的另设接地装置,这样既不经济,也不适用.同时在设计接地装置时要有整体防雷观念,所谓整体观念是指设计和安装防雷装置时,对建筑物的内外都要有整体观念.这里的建筑内外不单是指内部防雷装置和外部防雷装置.
建筑物内的观念是指设计和安装时,要对内部防雷装置和外部防雷装置做整体的统一的考虑.例如：进出建筑物的各种管道的接地、配电系统的各种接地及建筑物本身各种防雷接地等等.
建筑物外的整体观念是指对一个院落、一个小区以及附近的环境要做全面的防雷规划,同时还不能违反小区规划的要求例如：在小区内所建的楼房与原楼房之间是否达到反击距离的要求,小区内的路灯、监控系统的接地能否共地,相距较近的建筑物能否共地,地下管网能否用作接地体的一部分,以及能否在一个大院或小区内为将来综合共用接地创造等电位连接的条件等等.
建筑物的防雷设计和安装应将外部防雷装置、内部防雷装置、建筑物外的环境及至全小区的防雷装置进行整体统一的考虑.
4.结语
防雷是一项系统工程,它不仅包括建筑物的内部设施、外部设施及附属设施,还与相邻设施有关.所以从设计到施工,每一个细小环节都要认真对待,同时还要结合当地的气象资料和闪电定位系统认真分析建筑物的类别,做好相对应的防护措施,以免留下防雷的安全隐患.